Fisikawan terapan di University of Sydney telah mengusulkan standar baru untuk mengukur kebocoran kelembapan ke dalam perangkat bionik seperti alat pacu jantung, implan pendengaran koklea, dan penggantian retinal.
Para peneliti, yang menerima pendanaan kemitraan industri melalui Australian Research Council untuk melakukan penelitian tersebut, mengatakan standar kelembapan baru dapat memberikan kepercayaan ekstra bagi pemakai implan bionik dalam pengoperasian perangkat yang mengubah hidup. Mereka juga mengatakan bahwa sistem pengujian kelembaban yang ditingkatkan dapat digunakan dalam industri energi terbarukan yang muncul di mana sel surya generasi baru memerlukan standar kontrol kelembaban yang tinggi.
Implan bionik harus dapat beroperasi dengan sukses di lingkungan lembab di tubuh manusia. Meskipun potensi kebocoran besar ke dalam perangkat mudah dideteksi selama produksi, kebocoran kecil dapat lolos dari deteksi dan pengujian standar diperlukan untuk memastikan keamanan dan mencegah kegagalan yang disebabkan oleh kelembapan.
Profesor David McKenzie dari School of Physics di University of Sydney mengatakan: “Pengukuran akurat dari penetrasi kelembaban ke dalam perangkat medis sangat penting untuk menjamin kinerja jangka panjang. Pengukuran yang akurat membutuhkan standar industri yang akurat untuk menilai risiko kebocoran.”
Dia mengatakan ada sistem yang tersedia secara komersial yang mengukur kelembaban relatif, tetapi ini tidak cukup sensitif untuk aplikasi yang paling menuntut dalam perangkat biomedis implan. Dengan menggunakan teknologi spektroskopi massa, pengukuran helium sebagai proksi kebocoran kelembapan merupakan uji standar industri de facto untuk kebocoran kecil kritis yang sulit ditangkap.
Dalam praktik dan dalam banyak kasus, pengujian helium perangkat bionik adalah standar yang baik, tetapi dengan meningkatkan kepatuhan dengan faktor 10, kami pikir industri dapat lebih menjamin keamanan implan biomedis, “kata Profesor McKenzie.
“Uji deteksi kebocoran helium banyak digunakan untuk lokasi kebocoran yang lebih sensitif, tetapi pengukuran langsung kebocoran gas atau cairan air dengan sensitivitas serupa terbukti terlalu sulit hingga saat ini,” katanya.
Profesor McKenzie dan rekan dari Institut Pengukuran Nasional pemerintah Australia dan telah mengembangkan tes kebocoran standar dan menunjukkan bagaimana menggunakannya untuk memverifikasi kualitas enkapsulasi, atau penahanan perangkat medis.
Mereka telah mempublikasikan penelitian mereka di Bahan Terapan & Antarmuka Masyarakat Kimia Amerika .
Penulis utama Dr Wenwen Lei dari National Measurement Institute mengatakan: “Untuk sensitivitas yang sangat tinggi, penting bagi kami untuk mencoba mengukur risiko kebocoran air secara langsung daripada mengukur helium secara de facto, yang tidak seakurat itu.
“Air memiliki kemampuan khusus untuk menembus ruang yang sangat kecil mengingat perilakunya yang berbeda. Sebagai contoh, baru-baru ini ditemukan bahwa air bertindak dengan cara yang sangat aneh dalam tabung nano karbon, di mana air tampaknya tidak menyentuh sisi lorong kecil tidak. jauh lebih lebar dari sepersejuta rambut manusia. “
Profesor McKenzie berkata: “Setiap ‘nanoleakage’ akan sangat serius jika terjadi pada perangkat medis, terutama yang memiliki banyak lubang masuk, seperti mata bionik.”
Kebocoran kelembaban standar baru membuka jalan baru dengan mempelajari perilaku air dalam bahan polimer yang stabil. Dengan menggunakan tes baru, para peneliti secara langsung membandingkan kebocoran air dengan kebocoran helium dalam struktur uji biomedis. Mereka menemukan bahwa dalam sebagian besar kasus, pengukuran laju kebocoran kelembapan yang dikalibrasi melebihi tingkat kebocoran helium, terutama untuk kebocoran yang sangat kecil dan besar.
Mengingat temuan mereka bahwa air dapat bocor hingga 10 kali lipat laju kebocoran helium, mereka mengusulkan penguatan standar kepatuhan untuk pengujian helium perangkat biomedis sepuluh kali lipat, atau satu urutan besarnya.
“Saat kami meningkatkan teknologi bionik, implan yang dapat dikenakan akan menjadi lebih umum, jadi penting untuk memberi orang tingkat jaminan keamanan ekstra,” kata Profesor McKenzie.
